TCP的可靠性保證機制

我們常說，udp是不可靠的通訊協議，而後來發展的tcp彌補了udp的不可靠缺陷，那麼tcp是靠什麼來保證可靠性的呢？

當接收方收到報文時就會確認，如果傳送方傳送一段時間後沒有確認就重傳

tcp會利用視窗控制來提高傳輸速度，意思是在乙個視窗大小內，不用一定要等到應答才能傳送下一段資料，視窗大小就是無需等待確認而可以繼續傳送資料的最大值

如果資料段1001-2000丟失，後面資料每次傳輸，確認應答都會不停地傳送序號為1001的應答，表示我要接收1001開始的資料，傳送端如果收到3次相同應答，就會立刻進行重發

接收視窗：

「接收視窗」大小取決於應用（比如說tomcat：8080埠的監聽程序）、系統、硬體的限制。圖中，接收視窗是31~50，大小為20。

在接收視窗中，黑色的表示已收到的資料，白色的表示未收到的資料。

當收到視窗左邊的資料，如27，則丟棄，因為這部分已經交付給主機；

當收到視窗左邊的資料，如52，則丟棄，因為還沒輪到它；

當收到已收到的視窗中的資料，如32，丟棄；

當收到未收到的視窗中的資料，如35，快取在視窗中。

傳送視窗

如果視窗很大，傳送端連續傳送大量的資料，可能會造成網路的擁堵，tcp為了防止這種情況從而設計了擁塞控制

慢啟動：定義擁塞視窗，一開始將該視窗大小設為1，之後每次收到確認應答（經過乙個rtt），將擁塞視窗大小*2

擁塞避免：設定慢啟動閾值，擁塞避免是指當擁塞視窗大小達到這個閾值，擁塞視窗的值不再指數上公升，而是加法增加（每次確認應答/每個rtt，擁塞視窗大小+1），以此來避免擁塞

將報文段的超時重傳看做擁塞，則一旦發生超時重傳，我們需要先將閾值設為當前視窗大小的一半，並且將視窗大小設為初值1，然後重新進入慢啟動過程

快速重傳：在遇到3次重複確認應答（高速重發控制）時，代表收到了3個報文段，但是這之前的1個段丟失了，便對它進行立即重傳。

然後，先將閾值設為當前視窗大小的一半，然後將擁塞視窗大小設為慢啟動閾值+3的大小

這樣，在tcp通訊中，網路的吞吐量呈現逐漸上公升，並且隨著擁堵來降低吞吐量，再進入慢慢上公升的過程，網路不會輕易發生癱瘓

簡單來說就是接收方處理不過來的時候，就把視窗縮小，並把視窗值告訴傳送端

死鎖：當傳送者收到了乙個視窗為0的應答，傳送者便停止傳送，等待接收者的下乙個應答。但是如果這個視窗不為0的應答在傳輸過程丟失，傳送者一直等待下去，而接收者以為傳送者已經收到該應答，等待接收新資料，這樣雙方就相互等待，從而產生死鎖

為了避免死鎖，tcp採用了持續計時器，每當傳送者收到乙個零視窗的應答後就啟動該計時器。時間一到便主動傳送報文詢問接收者的視窗大小。若接收者仍然返回零視窗，則重置該計時器繼續等待；若視窗不為0，則表示應答報文丟失了，此時重置傳送視窗後開始傳送。